Vliv nadmořské výšky na vstřebávání železa u žen s ochuzeným železem (PotatoAlt)

Populace žijící ve vyšších nadmořských výškách mohou mít vyšší požadavky na železo, protože u dlouhodobě žijících obyvatel ve vysokých nadmořských výškách je přirozeně zvýšené množství železa v těle, aby se kompenzoval nižší parciální tlak kyslíku. Nadmořská výška pobytu 3600 m nm znamená zvýšení hemoglobinu o ≈30 g Hb/l, což by u 60kg ženy odpovídalo zvýšení o ≈500 mg železa v červených krvinkách. Dřívější studie v Bolívii naznačovaly snížené zásoby železa u žen žijících v nadmořských výškách > 3000 m nm ve srovnání s jejich protějškem žijícím pod 3 000 m nm.

Krátkodobé vystavení vysokým nadmořským výškám má hluboký dopad na metabolismus železa. Nižší parciální tlak kyslíku zvyšuje rychlost syntézy červených krvinek, což se odráží ve snížení parametrů stavu železa, jako je sérové ​​železo, sérový feritin, a zvýšení erytropoetinu a erytroferronu, které zase snižují hepcidin, hlavní regulátor systémového železa. metabolismus, ovlivňující uvolňování železa ze zásob a vstřebávání železa ve stravě. Kromě toho intracelulární kyslíkové senzory, prolylové hydrolázy (PHD), stabilizují hypoxií indukovatelné faktory (HIF-1α a HIF2-α), které kriticky kontrolují transkripční regulátory, jako je dimetalový transportér-1 (DMT-1) zodpovědný za apikální absorpci železa v enterocytech.

Rané studie v Peru od Huff et al. ukázaly výrazné krátkodobé zvýšení inkorporace sérového železa do červených krvinek u jedinců pocházejících z Limy (hladina moře) během aklimatizace v Morococha, ve 4540 m nm. Opačný případ byl u domorodců z Maroko během aklimatizace v Limě, protože měli sníženou rychlost přenosu plazmatického železa do červených krvinek. Je však pozoruhodné, že během krátké doby trvání studie (10 dní) nebylo možné detekovat žádnou výraznou změnu objemu červených krvinek, hemoglobinu nebo hmoty červených krvinek.

Navzdory těmto dobře popsaným biologickým mechanismům a krátkodobým účinkům na fyziologické markery stavu železa nejsou účinky chronického vystavení vysokým nadmořským výškám na stav železa, tělesné kompartmenty železa a potřeby železa ve stravě zcela pochopeny. Má se za to, že genetické faktory, jak je odrážejí různé etnické skupiny, hrají velkou roli v adaptacích vyvolaných nadmořskou výškou v metabolismu železa.

Nedávná rozsáhlá studie (n=71798) provedená u mladých mužů a odvedenců švýcarské armády s plným železem naznačuje stálý nárůst hemoglobinu a feritinu s rostoucí nadmořskou výškou, nárůst, který byl zjistitelný s každým zvýšením o 300 m nm, počínaje již od 300 m nm. nadmořská výška. Autoři také navrhli, že v této populaci se sérový feritin zvyšoval s nadmořskou výškou, nezávisle na nárůstu hemoglobinu, což naznačuje samostatný biologický mechanismus pohánějící zásoby železa s rostoucí nadmořskou výškou. Tyto údaje kontrastují s údaji z Bolívie u zjevně zdravých žen v reprodukčním věku, kde se zásoby železa v těle snížily v nadmořských výškách > 3000 m nm ve srovnání s ženami žijícími v nižších nadmořských výškách (< 3 000 m nm), což naznačuje, že ve vysoké nadmořské výšce může být dostupnost železa snížena. limitujícím faktorem pro optimální zásoby železa a pro prevenci anémie. Je proto zapotřebí více výzkumu o determinantech rovnováhy železa ve funkci nadmořské výšky, konkrétně o souhře mezi absorpcí železa z potravy, stavem železa a markery stavu železa.

Primárním cílem navrhovaného výzkumu je určit biologickou dostupnost železa z biofortifikovaných brambor v různých nadmořských výškách u populací andského původu. Pokusy na lidech budou prováděny s dobrovolníky v oblasti Huancavelica v Peru (nadmořská výška: 3676 metrů) a také v Limě (nadmořská výška blízko hladiny moře). Cílem je posoudit vliv nadmořské výšky na vstřebávání ze slibného železem biofortifikovaného kultivaru bramboru. Tyto zkoušky vyžadují začlenění stabilních izotopů železa do pokrmů bio fortifikovaného a analýzu izotopů v následných vzorcích krve (červených krvinek).